DE112011101758B4

DE112011101758B4 - Klemmdichtung mit eingebauter Rückstellfeder

Info

Publication number: DE112011101758B4
Application number: DE112011101758.8T
Authority: DE
Inventors: Philip George
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: DE112011101758T5; US9145929B2; CN102947608A; US20110290612A1; CN102947608B; WO2011147516A1

Abstract

Kolbenteilbaugruppe (11) zum Betreiben einer Kupplung eines Getriebes, wobei die Kolbenteilbaugruppe (11) Folgendes umfasst:einen Kolben (16);eine Ausgleichsplatte (18), wobei der Kolben (16) in Bezug auf die Ausgleichsplatte (18) axial verschiebbar ist; undeine funktional an dem Kolben (16) befestigte Klemme (36), wobei die Klemme (36) funktional zwischen dem Kolben (16) und der Ausgleichsplatte (18) angeordnet ist und mindestens ein Federelement zum Ausüben einer Kraft zwischen der Ausgleichsplatte (18) und dem Kolben (16) beinhaltet, um den Kolben (16) in axialer Richtung von der Ausgleichsplatte (18) wegzuziehen, wobei die Ausgleichsplatte (18) auf einer Antriebswelle (14) angebracht ist und einen radial innen liegenden Flansch (52) mit einem Schlitz (56) enthält, wobei der Schlitz (56) funktional so angeordnet ist, dass in ihn ein radialer Vorsprung auf der Antriebswelle (14) eingreift, um eine verwindungsfeste Verriegelung zwischen der Ausgleichsplatte (18) und der Antriebswelle (14) zu bilden, wobei der Schlitz (56) einen ersten Teil zum Aufnehmen des Vorsprungs und einen zweiten Teil zum ständigen Aufrechterhalten einer Verriegelung des Schlitzes (56) mit dem radialen Vorsprung aufgrund der durch die Klemme (36) auf der Ausgleichsplatte (18) ausgeübten Kraft beinhaltet.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Getriebe, insbesondere Kolbenteilbaugruppen zum Betätigen einer Kupplung eines Getriebes und ganz speziell eine Kolbenteilbaugruppe mit einer eingebauten Rückstellfeder.
Kolbenbaugruppen zum Betätigen von Getriebekupplungen sind in der Technik bekannt. Typische rotierende Nasskupplungen für Kfz-Getriebe beinhalten einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf zum Betätigen eines Kolbens in Bezug auf eine Platte für den zentrifugalen Druckausgleich. Ein Federelement, üblicherweise eine Membranfeder oder ein Paket Schraubenfedern, ist für gewöhnlich zwischen dem Kolben und der Platte angeordnet, um den Kolben vollständig wieder in seine offene Stellung zurückzuführen, wenn der Druck in der Kolbenkammer nachlässt, sodass die Kupplung in dieser offenen Stellung ausgerückt wird. Üblicherweise werden diese Systeme eingebaut, indem zuerst der Kolben eingesetzt, die Rückstellfeder eingefügt, dann die Ausgleichsplatte gegen die Feder gedrückt wird, um diese vorzuspannen, und abschließend ein Sprengring eingebaut wird, um die Ausgleichsplatte an Ort und Stelle zu halten, damit die Feder vorgespannt bleibt.
Sprengringe sind zwar als Bauelement für Kupplungssysteme gebräuchlich, neigen jedoch dazu, im eingebauten Zustand nicht genau zu sitzen, was oft nicht sofort zu erkennen ist. In manchen Fällen kann der ungenaue Sitz eines Sprengrings erst während späterer Montageschritte, nach kompletter Montage oder sogar erst bei Gebrauch nach Einbau des Getriebes in ein Fahrzeug erkannt werden. Das heißt, ein falsch eingesetzter Ring kann sich verschieben und zum Verlust der ordnungsgemäßen Übertragungsfunktion führen. Die Patentschriften US 5 911 295 A (Itonaga et al.), US 5 893 445 A (Dover) und US 5 653 322 A (Vasa et al.) sind hierdurch durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen. Diese Patentschriften legen Beispiele von herkömmlichen Getriebe-Kupplungsbaugruppen dar, die Sprengringe und Rückstellfedern unterschiedlicher Typen beinhalten.
Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf die DE 10 2009 022 272 A1 , die DE 10 2009 035 918 A1 , die EP 1584830A1 , die US 2008/0271968 A1 , die US 2008/0277228 A1 , die US 5 275 538 A und die US 4 509 627 A verwiesen.
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein eine Kolbenteilbaugruppe zum Betätigen einer Kupplung eines Getriebes, die einen Kolben, eine Ausgleichsplatte, wobei der Kolben in Bezug auf die Ausgleichsplatte axial verschoben werden kann, und eine funktionell an dem Kolben befestigte Klemme, wobei die Klemme funktionell zwischen dem Kolben und der Ausgleichsplatte angeordnet ist und die Klemme mindestens ein Federelement zum Ausüben einer Kraft zwischen der Ausgleichsplatte und dem Kolben beinhaltet, um den Kolben axial von der Ausgleichsplatte wegzuziehen. Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsplatte auf einer Antriebswelle angeordnet, und die Ausgleichsplatte enthält einen radial innen gelegenen Flansch mit einem Schlitz, wobei der Schlitz funktionell so angeordnet ist, dass in ihn ein radialer Vorsprung auf der Antriebswelle einrastet, um eine verwindungsfeste Verriegelung zwischen der Ausgleichsplatte und der Antriebswelle zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform enthält der Schlitz einen ersten Teil zum Aufnehmen des Vorsprungs und einen zweiten Teil zur dauerhaften drehfesten Verriegelung des Schlitzes mit dem Vorsprung aufgrund der durch die Klemme auf die Ausgleichsplatte ausgeübten Kraft. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der zweite Teil des Schlitzes eine axiale Vertiefung oder Kerbe. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der erste Teil des Schlitzes einen axialen Streifen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schlitz ferner einen dritten Teil, der sich zumindest in einer Umfangsrichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil erstreckt, damit der radiale Vorsprung vom Eingriff mit dem ersten Teil zu einem Eingriff mit dem zweiten Teil übergehen kann. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist der dritte Teil sowohl in der Umfangsrichtung als auch in einer axialen Richtung unter einem Winkel schräg zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil abgewinkelt.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem radialen Vorsprung um einen Stift, der in einem Loch in der Antriebswelle steckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Stift hohl, damit eine Flüssigkeit zwischen dem Träger und einer Innenbohrung der Antriebswelle fließen kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich ein Außenflansch des Kolbens axial über die Ausgleichsplatte hinaus, damit eine Kupplung eines Getriebes aufgrund einer axialen Stellung des Kolbens betätigt wird. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform enthält die Ausgleichsplatte eine axiale Wölbung, damit die Klemme gegen die Ausgleichsplatte drücken kann und gleichzeitig am Kolben befestigt bleibt. Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kolbenteilbaugruppe ferner mindestens eine Dichtung zwischen dem Kolben und der Ausgleichsplatte, wobei die Dichtung so angeordnet ist, dass der Kolben gegen den Kupplungsträger abgedichtet bleibt, während er innerhalb des Kupplungsträgers axial verschoben wird. Gemäß einer Ausführungsform drückt die Klemme die mindestens eine Dichtung gegen den Kolben und den Träger. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das mindestens eine Federelement eine Vielzahl elastischer Zungen.
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein auch eine Getriebebaugruppe, die eine Antriebswelle, einen an der Antriebswelle angebrachten Kupplungsträger und die oben beschriebene Kolbenteilbaugruppe beinhaltet, wobei die Kolbenteilbaugruppe innerhalb des Trägers untergebracht ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsplatte auf der Antriebswelle angebracht, wobei die Ausgleichsplatte einen radial innen liegenden Flansch mit einem Schlitz beinhaltet und der Schlitz funktionell so angeordnet ist, dass er in einen radialen Vorsprung auf der Antriebswelle eingreift, um einen verwindungsfesten Verriegelungsmechanismus zwischen der Ausgleichsplatte und der Antriebswelle zu bilden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält der Schlitz einen ersten Teil zum Aufnehmen des Vorsprungs und einen zweiten Teil zum Aufrechterhalten einer dauerhaften Verriegelung des Schlitzes mit dem radialen Vorsprung infolge der durch das mindestens eine Federelement auf die Ausgleichsplatte ausgeübten Kraft.
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein auch eine Baugruppe zum Betätigen einer Kupplung eines Getriebes, die einen Kolben, eine Ausgleichsplatte, wobei der Kolben in Bezug auf die Ausgleichsplatte axial verschoben werden kann, und eine funktionell an dem Kolben befestigte Klemme beinhaltet, wobei die Klemme funktionell zwischen dem Kolben und der Ausgleichsplatte angeordnet ist und mindestens ein Federelement zum Ausüben einer Kraft zwischen der Ausgleichsplatte und dem Kolben beinhaltet, um den Kolben axial von der Ausgleichsplatte wegzuziehen, wobei die Klemme auch eine Dichtung für den Kolben trägt und die Ausgleichsplatte auf einer Antriebswelle angebracht ist, und wobei die Ausgleichsplatte einen radial innen liegenden Flansch mit einem Schlitz beinhaltet, wobei der Schlitz funktionell so angeordnet ist, dass er in einen radialen Vorsprung auf der Antriebswelle eingreift, um eine verwindungsfeste Verbindung zwischen der Ausgleichsplatte und der Antriebswelle zu bilden, wobei der Schlitz einen axialen Streifen zum Aufnehmen des Vorsprungs, eine axiale Einkerbung zum Bereitstellen einer dauerhaften Verriegelung mit dem radialen Vorsprung nach dem Einbau der Kolbenteilbaugruppe infolge der durch die Klemme auf die Ausgleichsplatte ausgeübten Kraft, und einen Umfangsteil beinhaltet, wobei sich der Umfangsteil zumindest in der Umfangsrichtung zwischen dem axialen Streifen und der axialen Einkerbung erstreckt, um dem radialen Vorsprung den Übergang vom Eingreifen in den axialen Streifen zum Eingreifen in die axiale Einkerbung zu ermöglichen.
Demzufolge besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Getriebebaugruppe zu entwerfen, die während des Montageprozesses genauer auf Fehler geprüft werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Anzahl der benötigten Teile zu verringern, um kompaktere kostengünstigere Baugruppen bereitzustellen.
Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen leichter verständlich.
Das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ausführlicher beschrieben, wobei:

1 eine Querschnittsansicht eines Kupplungsträgers mit einer Kolbenteilbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Ansicht des als Querschnitt in 1 gezeigten Kupplungsträgers ist;
3 eine perspektivische Ansicht des Kupplungsträgers und der Kolbenteilbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung in Explosionsdarstellung ist;
4 eine vergrößerte Ansicht eines verwindungsfesten Verriegelungsmechanismus der in 2 gezeigten Kolbenteilbaugruppe ist;
5A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, das zur Veranschaulichung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten räumlichen Begriffe dient; und
5B eine perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem von 5A ist, das zur Veranschaulichung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten räumlichen Begriffe dient.

Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell gleichartige Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die bevorzugten Aspekte beschrieben wird, ist klar, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offengelegten Aspekte beschränkt ist.
Darüber hinaus sollte klar sein, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten beschriebenen Verfahren, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hierin gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung einzelner Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des sachlichgegenständlichen Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind, der nur durch die angehängten Ansprüche eingeschränkt wird.
Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hier gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie einem Fachmann geläufig ist, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zum Durchführen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einrichtungen oder Materialien verwendet werden können, die den hier beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, werden im Folgenden die bevorzugten Verfahren, Einrichtungen und Materialien beschrieben.
5A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Erfindung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezugspunkt für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 steht) bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsebene. Das heißt, der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Ein weiteres Beispiel besagt, dass eine axiale Bewegung oder Verschiebung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Verschiebung parallel zum Radius 82 und eine Umfangsbewegung oder -verschiebung parallel zum Umfang 83 verläuft. Eine Rotation erfolgt um die Achse 81.
Die Begriffe „axial“, „radially“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
5B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 in dem Zylinderkoordinatensystem 80 von 5A, welche die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Das zylindrische Objekt 90 ist für ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem repräsentativ und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung anzusehen. Das Objekt 90 beinhaltet eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsebene.
Unter Bezugnahme auf die Figuren der Erfindung zeigt 1 eine Getriebekupplungsbaugruppe 10. Die Komponenten der Baugruppe 10 sind darüber hinaus auch aus 2 und 3 ersichtlich. Demgemäß sind die folgenden Absätze in Verbindung mit 1 bis 3 zu lesen. Die Baugruppe 10 beinhaltet eine Kolbenteilbaugruppe 11, die im Innern der Kupplungstrommel oder des Kupplungsträgers 12 untergebracht ist. Der Kupplungsträger 12 kann Schlitze 13 enthalten, um einen Sprengring aufzunehmen, der eine oder mehrere Kupplungsscheiben innerhalb des Kupplungsträgers 12 an Ort und Stelle hält. Im Gegensatz zum Stand der Technik stellt der in die Schlitze 13 eingesetzte Sprengring ein letztes Bauteil dar, das zum Abschluss der Montage der Baugruppe 10 eingesetzt wird. Dadurch kann sofort eine Prüfung auf korrekten Sitz erfolgen, und zum Korrigieren des Sprengrings braucht nicht die gesamte Baugruppe demontiert zu werden, wenn festgestellt wurde, dass dieser nicht richtig eingebaut worden ist. Der Kupplungsträger 12 ist auf der Antriebswelle 14 angebracht. Die Baugruppe ist in Bezug auf die Achse 15 der Antriebswelle 14 zentriert.
Die Kolbenteilbaugruppe 11 beinhaltet einen Kolben 16 und eine Ausgleichsplatte 18, die innerhalb des Kupplungsträgers 12 untergebracht sind. Während zwischen dem Kolben 16 und dem Kupplungsträger 12 eine Betätigungskammer 20 gebildet ist, befindet sich zwischen dem Kolben 16 und der Ausgleichsplatte 18 eine Kammer 22. Die Kammer 20 ist mit der Innenbohrung der Antriebswelle 14 über eine Öffnung 24 hydraulisch verbunden. Durch Einleiten einer Flüssigkeit in die Kammer 20 unter einem höheren Druck als in der Kammer 22 bewegt sich der Kolben 16 in axialer Richtung, sodass der Kolben 16, insbesondere der Außenflansch 26 des Kolbens 16, gegen eine ebenfalls innerhalb des Kupplungsträgers 12 untergebrachte Kupplung gedrückt wird und diese einkuppelt. Kupplungen sind in der Technik bestens bekannt, und in der Baugruppe 10 kann jede beliebige Kupplung, ein Kupplungspaket oder eine Kupplungsscheibe verwendet werden. Siehe zum Beispiel die Kupplungspakete der Patentschriften US 5 911 295 A , US 5 893 445 A oder US 5 653 322 A , die oben durch Bezugnahme hierin aufgenommen wurden. Eine Trennwand 25 dient zum Aufteilen der Innenbohrung der Antriebswelle 14 in die Kammern 27A und 27B, damit durch die Antriebswelle 14 eine Flüssigkeit unter hohem Druck bzw. getrennt davon eine Flüssigkeit unter niedrigerem Druck fließen kann.
Zwischen dem Kolben 16 und der Ausgleichsplatte 18 ist eine Dichtung 28 angebracht, um den Kolben 16 und die Ausgleichsplatte 18 gleitend untereinander abzudichten. Die Dichtung 28 wird durch eine Klemme 30 an Ort und Stelle gehalten, die an der Ausgleichsplatte 18 beispielsweise durch einen Niet 32 befestigt ist. Desgleichen ist eine Dichtung 34 zwischen dem Kolben 16 und dem Kupplungsträger 12 angebracht, um den Kolben 16 und den Kupplungsträger 12 gleitend untereinander abzudichten. Die Dichtung 34 wird durch eine Klemme 36 zwischen dem Kolben 16 und dem Kupplungsträger 12 an Ort und Stelle gehalten. Die Klemme 36 wird beispielsweise durch einen Niet 38 am Kolben 16 befestigt. Es sollte klar sein, dass anstelle der Niete 32 und 38 ein beliebiges anderes dauerhaftes oder abnehmbares Befestigungs- oder Sicherungsmittel verwendet werden kann, beispielsweise eine Schraube, eine Schweißnaht, ein Stift oder Ähnliches.
Die Ausgleichsplatte 18 beinhaltet eine axiale Wölbung 40, damit der Innenflansch 42 des Kolbens 16 gegen die Ausgleichsplatte 18 drückt. Eine Dichtung 44 dient dazu, den Flansch 42 des Kolbens 16 und die Ausgleichsplatte 18 gleitend gegeneinander abzudichten. Eine Klemme 46 dient dazu, die Dichtung 44 zwischen dem Innenflansch des Kolbens 16 und der axialen Ausbuchtung der Ausgleichsplatte 18 an Ort und Stelle zu halten. Die Klemme 46 wird durch einen Niet 48 an der Ausgleichsplatte 18 angebracht oder befestigt. Es sollte klar sein, dass anstelle des Niets 48 ebenso wie für die Niete 32 und 38 ein beliebiges anderes in der Technik bekanntes Befestigungs- oder Montagemittel verwendet werden kann, beispielsweise eine Schraube, eine Schweißnaht, ein Stift oder Ähnliches.
Der Niet 48 kann auch zum Befestigen der Klemme 36 an der Ausgleichsplatte 18 verwendet werden. Insbesondere beinhaltet die Klemme 36 gemäß einer Ausführungsform Zungen 50, die durch einen Niet 48 an der Ausgleichsplatte 18 befestigt werden. Durch die angebrachten Zungen 50 fungiert die Klemme als Rückstellfeder für das System. Somit sollte klar sein, dass anstelle der Zungen 50 andere ähnliche elastische Federelemente verwendet werden können, die an der Klemme 36 befestigt werden oder deren integraler Bestandteil sind. Ferner sollte klar sein, dass eine beliebige Anzahl von Zungen 50 oder Federelementen verwendet werden kann. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Zungen 50 nicht an der Ausgleichsplatte 18 oder an der Klemme 46 befestigt, üben jedoch eine Kraft auf die Ausgleichsplatte 18 aus, indem sie beispielsweise gegen die Klemme 46 oder den Niet 48 drücken. Nach dem oben beschriebenen Einbau ist die Ausgleichsplatte 18 vorzugsweise unbeweglich. Somit sollte die Klemme 36 so in dem Kupplungsträger 12 angeordnet werden, dass die Zungen 50 auch dann noch eine hinreichend große Kraft auf die Ausgleichsplatte 18 ausüben, um den Kolben 16 in der offenen Stellung zu halten, wenn sich der Kolben 16 in der größtmöglichen axialen Entfernung von der Ausgleichsplatte 18 (d.h. in der in 1 gezeigten offenen Stellung) befindet. Die durch die Zungen 50 ausgeübte Kraft wird in der oben beschriebenen Weise durch eine Vorspannung der Zungen 50 erreicht. Die Zungen 50 bewirken, dass die Klemme 36 den Kolben 16 von der Ausgleichsplatte 18 „wegzieht“, wenn die Kammer 20 nicht mit einer Flüssigkeit unter hohem Druck gefüllt ist. Somit ähneln die Zungen 50 im Allgemeinen Blattfedern, und die Klemme 36 dient zusammen mit den Zungen 50 als Rückstellfeder für das System, um den Kolben 16 in seine offene Stellung zurückzuholen, in der die Kupplung oder das Kupplungspaket ausgerückt wäre. Ferner sollte klar sein, dass die in der Ausgleichsplatte 18 vorgesehene axiale Wölbung 40 eine Fläche bieten, gegen die der Innenflansch 42 des Kolbens 16 abgedichtet werden kann. Die Wölbung 40 ermöglicht auch, dass die Ausgleichsplatte 18 axial bis über den Kolben 16 hinaus reichen kann, um für die Zungen 50 der Klemme 36 einen Ausgangs- oder festen Verankerungspunkt zu bieten, an die sie anstoßen können, damit die Zungen 50 den Kolben 16 infolge der durch die Zungen 50 ausgeübten Vorspannungskraft von der Ausgleichsplatte 18 wegziehen können.
Da die Rückstellfeder nicht zwischen dem Kolben 16 und der Ausgleichsplatte 18 eingeschlossen ist, sollte klar sein, dass der Kolben 16 und die Ausgleichsplatte 18 so geformt und angeordnet sein können, dass sie während der Betätigung des Kolbens 16 genauer zusammenpassen, wodurch eine kompaktere Konstruktion erreicht wird. Das heißt, zwischen dem Kolben 16 und der Ausgleichsplatte 18 wird kein zusätzlicher Platz benötigt, da zwischen diesen Komponenten keine Federelemente angeordnet sind. Darüber hinaus wäre unabhängig von der Einbaulage der Feder ohnehin ein Sprengring erforderlich, um die Dichtung 34 an Ort und Stelle zu halten. Durch die Einbeziehung der Zungen 50 in die Klemme 36 dient somit die Klemme sowohl als zum Haltern der Dichtung als auch als Rückstellfeder für den Kolben 16, und für jede dieser Aufgaben werden keine extra Komponenten benötigt.
Die Ausgleichsplatte 18 beinhaltet einen Innenflansch 52, der an der Antriebswelle 14 anliegt. Zwischen der Antriebswelle 14 und der Ausgleichsplatte 18 kann eine Dichtung 53 angeordnet sein, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus der Kammer 20 ausläuft. Zwischen dem Flansch 52 der Ausgleichsplatte 18 und der Antriebswelle 14 ist ein Stift 54 eingesetzt, um die Bewegung der Ausgleichsplatte 18 in Bezug auf die Antriebswelle 14 einzuschränken. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Stift 54 hohl und in ein flüssigkeitsdurchströmtes Loch 55 in der Antriebswelle 14 eingesetzt, das zur hydraulischen Verbindung zwischen der Kupplungskammer in dem Kupplungsträger 12 und der Innenbohrung 27A der Antriebswelle 14 dient, um zum Beispiel die Kupplungsscheiben zu kühlen. Dadurch, dass der Stift 54 hohl gestaltet ist, bleibt dieselbe hydraulische Verbindung weiterhin möglich, selbst wenn der Stift 54 in das Loch 55 gesteckt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Stift 54 massiv und steckt in einem Loch, das speziell zur Aufnahme des Stiftes 54 vorgesehen ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ragt der Stift 54 in die abgewinkelte Nut 56 der Ausgleichsplatte 18. Anstelle des Stifts 54 kann ein beliebiger anderer Vorsprung, ein Höcker, eine Nase usw. verwendet werden, die radial aus der Antriebswelle 14 ragen, welche in den Schlitz 56 eingreifen kann.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf 4. Der Stift 54 und die abgewinkelte Nut 56 zusammen bilden einen verwindungsfesten Verriegelungsmechanismus, der die Ausgleichsplatte 18 auf der Antriebswelle 14 fixiert. Bei der gezeigten Ausführungsform beinhaltet die Nut 56 einen Aufnahmeteil 58. Der Aufnahmeteil ist so angeordnet, dass er den Stift 54 aufnimmt, wenn die Ausgleichsplatte 18 axial auf der Antriebswelle 14 verschoben wird. Bei der gezeigten Ausführungsform beinhaltet der Flansch 52 der Ausgleichsplatte 18 eine Übergangszone 60 von einem breiteren Segment 52A zu einem schmaleren Segment 52B. Unter breit und schmal ist ein größerer bzw. kleinerer Radius zu verstehen. Der Stift 54 sollte um eine radiale Strecke so weit aus der Antriebswelle 14 herausragen, dass das Segment 52A, nicht aber das Segment 52B ungehindert über den Stift 54 gleiten kann. Das hießt, dass stattdessen der Schlitz 56 im schmalen Segment 52B den Stift 54 aufnimmt. Der Aufnahmeteil 58 verläuft so durch die Übergangszone 60, dass er im breiten Segment 52A und im schmalen Segment 52B des Flanschs 52 gebildet wird. Auf diese Weise kann zuerst der Aufnahmeteil 58 auf den Stift 54 ausgerichtet und dann die Ausgleichsplatte 18 auf die Antriebswelle 14 geschoben werden, sodass der Stift 54 durch den Aufnahmeteil 58 und anschließend durch den Teil des abgewinkelten Schlitzes 56 aufgenommen wird, der im schmalen Teil 52B des Flanschs 52 gebildet wird.
Zum Montieren der Teilbaugruppe 11 und zum Vorspannen der Zungen 50 der Klemme 36 muss die Ausgleichsplatte 18 in axialer Richtung gegen den Kolben 16 gedrückt werden. Wenn die Ausgleichsplatte 18 immer weiter in axialer Richtung des Kolbens 16 gedrückt wird, gelangt der Stift 54 durch den Aufnahmeteil 58 nach unten und wird durch den abgewinkelten Teil 62 des Schlitzes 56 aufgenommen. Durch weiteres Drücken der Ausgleichsplatte 18 in axialer Richtung wird diese aufgrund der Schrägstellung des abgewinkelten Teils 62 sowohl in axialer als auch Umfangsrichtung in der durch den Pfeil 64 angezeigten Richtung um die Achse 15 in Drehung versetzt. Das heißt, die Ausgleichsplatte 18 muss in Richtung 64 (Umfangsrichtung) in Drehung versetzt werden, damit die Ausgleichsplatte 18 in axialer Richtung weiter zum Kolben 16 verschoben werden kann. Gemäß einigen Ausführungsformen muss möglicherweise ein Drehmoment ausgeübt werden, um die Drehung der Ausgleichsplatte 18 zu unterstützen, zum Beispiel um den Reibungswiderstand der Dichtungen zu überwinden. Die Ausgleichsplatte 18 kann axial so weit verschoben werden, bis der Stift 54 durch die Rinne 66 oder den Sitz 66 des abgewinkelten Schlitzes 56 aufgenommen wird, wo der in der Rinne 66 befindliche Stift 54 eine weitere Verschiebung der Ausgleichsplatte 18 zum Kolben 16 verhindert. In dieser Stellung werden die Zungen 50 stark zusammengedrückt und üben eine Kraft aus, die größer als die erforderliche Mindestvorspannungskraft ist. Es sollte klar sein, dass der Schlitz 56 nicht unbedingt einen abgewinkelten Teil 62 enthalten muss, sondern stattdessen einen Teil mit Übergängen zwischen dem Aufnahmeteil und dem Sitz 70, der nur in Umfangsrichtung verläuft. Bei einer solchen Ausführungsform müsste jedoch das Drehmoment zusammen mit einer axialen Kraft ausgeübt werden, damit der Stift 54 durch diesen Umfangsteil nach unten gelangt.
Nach dem Einrasten des Stifts 54 in den Sitz 66 kann dann der axiale Druck auf die Ausgleichsplatte 18 nachgelassen und die Vorspannungskraft für die Zungen 50 der Klemme 36 eingestellt werden. Das heißt, die Zungen 50 werden versuchen, in ihren Normalzustand zurückzukehren und die Ausgleichsplatte 18 in einer axialen Richtung von dem Kolben 16 wegzuschieben. Während die Ausgleichsplatte 18 durch die Zungen 50 in axialer Richtung von dem Kolben 16 weggeschoben werden, lenkt eine seitliche Zacke 68 den Stift 54 in eine endgültige Vertiefung, Kerbe oder Sitz 70. Das heißt, die Zacke 68 ist in Umfangsrichtung in Bezug auf den Sitz 66 seitlich versetzt, sodass, wenn die Zungen 50 die Ausgleichsplatte 18 in axialer Richtung von dem Kolben 16 wegschieben können und der Stift 54 von der Rinne 66 zum Sitz 70 wandert, der Stift 54 immer an die Zacke 68 neben dem Sitz 70 anstößt, sodass die Zacke den Stift 54 zum Sitz 70 und nicht in das Aufnahmesegment 58 zurück lenkt.
Sobald der Sitz 70 erreicht ist, üben die Zungen 50 weiterhin die Vorspannungskraft gegen die Ausgleichsplatte 18 aus, um den Stift 54 im Sitz 70 zu halten. Das heißt, der Sitz 70 sollte so angeordnet sein, dass die Zungen 50 der Klemme 36, wenn die Ausgleichsplatte 18 durch den Stift 54 verriegelt ist, so stark zusammengedrückt werden, dass die Zungen 50 eine gewünschte Mindestvorspannungskraft auf die Ausgleichsplatte 18 ausüben. Somit sollte die Beziehung zwischen den Zungen 50 auf der Klemme 36, dem Kolben 16, der Ausgleichsplatte 18, dem Stift 54 und dem Sitz 70 des abgewinkelten Schlitzes 56 so eingestellt werden, dass durch das Unvermögen der Ausgleichsplatte 18 zur axialen Verschiebung aufgrund des im Sitz 70 verriegelten Stifts 54 die Zungen 50 weiterhin die gewünschte Vorspannungskraft ausüben. Somit besteht der Vorteil darin, dass die Vorspannungskraft für die Verriegelung der Ausgleichsplatte 18 in der Einbaulage sorgt und die Ausgleichsplatte 18 in einer Stellung verriegelt wird, in der die Vorspannungskraft erhalten bleibt. Das heißt, die Vorspannungskraft bleibt automatisch erhalten, indem die Ausgleichsplatte 18 an Ort und Stelle fixiert wird. Somit sollte klar sein, dass durch die oben beschriebene Ausführungsform die Kolbenteilbaugruppe 11 innerhalb des Kupplungsträgers 12 ohne die Verwendung eines Sprengrings verriegelt wird. Sie kommt auch mit weniger Komponenten aus, da die Rückstellfeder und die Dichtungsklemme zu einer Klemme 36 vereinigt sind, welche die Zungen 50 beinhaltet. Wenn der Kolben 16 zum Einrücken der Getriebekupplung in axialer Richtung gegen die Ausgleichsplatte 18 gedrückt wird, üben darüber hinaus die Zungen 50 eine noch stärkere Kraft auf die Ausgleichsplatte 18 aus, sodass sich die Ausgleichsplatte 18 niemals lockert und/oder den Stift 54 in der Antriebswelle 14 verlässt, sofern kein manueller Eingriff zu diesem Zweck erfolgt.
Der Vorteil der Baugruppe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Kupplungsscheiben des Kupplungsträgers 12 ausgebaut werden können, ohne die Kolbenbaugruppe 11 zu beeinträchtigen oder zu demontieren. Ferner ermöglicht sie, die Baugruppe 10 unter Verwendung von Teilbaugruppen zu montieren, beispielsweise einer Kolbenteilbaugruppe 11, um die Erstmontage der Baugruppe 10 zu erleichtern. Somit sollte klar sein, dass die Kolbenteilbaugruppe 11 vor dem Einsetzen in den Kupplungsträger 12 komplett montiert werden oder die Kolbenteilbaugruppe 11 montiert werden kann, indem Komponenten in den Kupplungsträger 12 eingesetzt werden. Das heißt, entweder kann zuerst der Kolben 16 in den Kupplungsträger 12 und danach die Ausgleichsplatte 18 eingesetzt werden, oder zuerst kann der Kolben 16 mit der Ausgleichsplatte 18 zur Kolbenteilbaugruppe 11 zusammengesetzt und dann die komplette Kolbenteilbaugruppe 11 in den Kupplungsträger 12 eingesetzt werden. Darüber hinaus sollte klar sein, dass nach der Montage durch eine einfache Höhenmessung geprüft werden kann, ob die Kolbenteilbaugruppe 1111 komplett montiert ist. Bei Verwendung eines Sprengrings kann ein Problem nicht unbedingt durch eine Messung erkannt werden. Ferner kann visuell nicht einfach festgestellt werden, ob sich der Stift 54 tatsächlich im Sitz 70 befindet.
Somit ist zu erkennen, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl dem Fachmann Modifikationen und Änderungen der Erfindung offensichtlich sein können, die innerhalb des Wesensgehalts und der sachlichgegenständlichen Reichweite der beanspruchten Erfindung liegen. Ferner ist klar, dass die obige Beschreibung nur zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Deshalb sind weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne vom Wesensgehalt und der sachlichgegenständlichen Reichweite der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Kolbenteilbaugruppe (11) zum Betreiben einer Kupplung eines Getriebes, wobei die Kolbenteilbaugruppe (11) Folgendes umfasst: einen Kolben (16); eine Ausgleichsplatte (18), wobei der Kolben (16) in Bezug auf die Ausgleichsplatte (18) axial verschiebbar ist; und eine funktional an dem Kolben (16) befestigte Klemme (36), wobei die Klemme (36) funktional zwischen dem Kolben (16) und der Ausgleichsplatte (18) angeordnet ist und mindestens ein Federelement zum Ausüben einer Kraft zwischen der Ausgleichsplatte (18) und dem Kolben (16) beinhaltet, um den Kolben (16) in axialer Richtung von der Ausgleichsplatte (18) wegzuziehen, wobei die Ausgleichsplatte (18) auf einer Antriebswelle (14) angebracht ist und einen radial innen liegenden Flansch (52) mit einem Schlitz (56) enthält, wobei der Schlitz (56) funktional so angeordnet ist, dass in ihn ein radialer Vorsprung auf der Antriebswelle (14) eingreift, um eine verwindungsfeste Verriegelung zwischen der Ausgleichsplatte (18) und der Antriebswelle (14) zu bilden, wobei der Schlitz (56) einen ersten Teil zum Aufnehmen des Vorsprungs und einen zweiten Teil zum ständigen Aufrechterhalten einer Verriegelung des Schlitzes (56) mit dem radialen Vorsprung aufgrund der durch die Klemme (36) auf der Ausgleichsplatte (18) ausgeübten Kraft beinhaltet.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach Anspruch 1, wobei der zweite Teil des Schlitzes (56) eine axiale Einkerbung oder Kerbe umfasst.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach Anspruch 1, wobei der erste Teil des Schlitzes (56) einen axialen Streifen umfasst.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach Anspruch 1, wobei der Schlitz (56) ferner einen dritten Teil umfasst, wobei sich der dritte Teil zumindest in einer Umfangsrichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil erstreckt, damit der radiale Vorsprung von einem Eingriff in den ersten Teil zu einem Eingriff in den zweiten Teil übergehen kann.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach Anspruch 4, wobei der dritte Teil zwischen dem ersten und dem zweiten Teil sowohl in der Umfangsrichtung als auch in einer axialen Richtung schräg abgewinkelt ist.
Kolbenteilbaugruppe (11) zum Betreiben einer Kupplung eines Getriebes, wobei die Kolbenteilbaugruppe (11) Folgendes umfasst: einen Kolben (16); eine Ausgleichsplatte (18), wobei der Kolben (16) in Bezug auf die Ausgleichsplatte (18) axial verschiebbar ist; und eine funktional an dem Kolben (16) befestigte Klemme (36), wobei die Klemme (36) funktional zwischen dem Kolben (16) und der Ausgleichsplatte (18) angeordnet ist und mindestens ein Federelement zum Ausüben einer Kraft zwischen der Ausgleichsplatte (18) und dem Kolben (16) beinhaltet, um den Kolben (16) in axialer Richtung von der Ausgleichsplatte (18) wegzuziehen, wobei die Ausgleichsplatte (18) auf einer Antriebswelle (14) angebracht ist und einen radial innen liegenden Flansch (52) mit einem Schlitz (56) enthält, wobei der Schlitz (56) funktional so angeordnet ist, dass in ihn ein radialer Vorsprung auf der Antriebswelle (14) eingreift, um eine verwindungsfeste Verriegelung zwischen der Ausgleichsplatte (18) und der Antriebswelle (14) zu bilden, wobei es sich bei dem radialen Vorsprung um einen Stift (54) handelt, der in ein Loch (55) in der Antriebswelle (14) gesteckt wird, wobei der Stift (54) hohl ist, damit zwischen einem Kupplungsträger (12) und einer Innenbohrung (27A) der Antriebswelle (14) eine Flüssigkeit fließt.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich ein Außenflansch (26) des Kolbens (16) in axialer Richtung über die Ausgleichsplatte (18) hinaus erstreckt, um eine Kupplung eines Getriebes aufgrund einer axialen Stellung des Kolbens (16) zu betätigen.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsplatte (18) eine axiale Wölbung (40) enthält, damit die Klemme (36) gegen die Ausgleichsplatte (18) drücken kann und gleichzeitig an dem Kolben (16) befestigt bleibt.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner mindestens eine Dichtung (28) zwischen dem Kolben (16) und der Ausgleichsplatte (18) enthält, wobei die Dichtung (28) funktional so angeordnet ist, dass der Kolben (16) und die Ausgleichsplatte (18) gleitend untereinander abgedichtet sind und der Kolben (16) gleichzeitig innerhalb des Kupplungsträgers (12) in axialer Richtung verschiebbar ist.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Klemme (36) mindestens eine Dichtung (34) gegen den Kolben (16) und den Kupplungsträger (12) drückt.
Kolbenteilbaugruppe (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Federelement eine Vielzahl elastischer Zungen (50) umfasst.